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KR100397794B1 - Process for Preparing Aliphatic Acid Alkylester and Aliphatic Acid Ester Glycerin Carbonate - Google Patents

Process for Preparing Aliphatic Acid Alkylester and Aliphatic Acid Ester Glycerin Carbonate Download PDF

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KR100397794B1
KR100397794B1 KR10-2000-0059048A KR20000059048A KR100397794B1 KR 100397794 B1 KR100397794 B1 KR 100397794B1 KR 20000059048 A KR20000059048 A KR 20000059048A KR 100397794 B1 KR100397794 B1 KR 100397794B1
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carbonate
alcohol
esters
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최재경
류상우
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최재경
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Abstract

본 발명은 지방산 알킬에스테르와 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트의 동시 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 알코올에 트리글리세라이드와 유기 카보네이트를 1:1의 비율(w/w)로 용해시키고, 균질촉매, 합성 지오라이트 촉매, 이온교환수지 촉매 또는 4가 알킬 암모늄염 촉매를 전체 반응 혼합물에 대하여 0.01 내지 10%(w/w) 첨가하여, 30 내지 200℃의 온도에서 0.5 내지 8시간 반응시켜, 지방산 알킬에스테르와 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트를 동시에 제조하는 공정을 포함한다. 본 발명에 의하면, 비독성, 비휘발성의 지방산 알킬에스테르를 간단한 공정으로 경제적, 효율적으로 생산할 수 있으며, 계면활성이 적은 전기 화합물의 효능을 향상시키기 위해 이용되는 분산제로서 환경친화적인 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트를 동시에 제조할 수 있다.The present invention relates to a process for the simultaneous preparation of fatty acid alkyl esters and fatty acid esters, glycerin carbonate. The present invention dissolves triglyceride and organic carbonate in alcohol in a ratio of 1: 1 (w / w), and homogeneous catalyst, synthetic zeolite catalyst, ion exchange resin catalyst or tetravalent alkyl ammonium salt catalyst in 0.01 to the whole reaction mixture. To 10% (w / w), and reacted at a temperature of 30 to 200 ° C. for 0.5 to 8 hours, thereby simultaneously producing a fatty acid alkyl ester and a fatty acid ester glycerin carbonate. According to the present invention, a non-toxic, nonvolatile fatty acid alkyl ester can be produced economically and efficiently in a simple process, and an environmentally friendly fatty acid ester glycerin carbonate is used as a dispersant used to improve the efficacy of an electric compound having low surfactant activity. It can be produced at the same time.

Description

지방산 알킬에스테르와 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트의 동시 제조방법{Process for Preparing Aliphatic Acid Alkylester and Aliphatic Acid Ester Glycerin Carbonate}Process for Preparing Aliphatic Acid Alkylester and Aliphatic Acid Ester Glycerin Carbonate

본 발명은 지방산 알킬에스테르와 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트의 동시 제조방법에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 알코올에 동일 중량의 트리글리세라이드 및 유기 카보네이트를 용해시키고, 균질촉매, 합성 지오라이트 촉매, 이온교환수지 촉매 또는 4가 알킬 암모늄염 촉매를 첨가하여 반응시켜, 지방산 알킬에스테르와 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트를 동시에 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for the simultaneous preparation of fatty acid alkyl esters and fatty acid esters, glycerin carbonate. More specifically, the present invention dissolves an equal weight of triglyceride and organic carbonate in alcohol, and reacts by adding a homogeneous catalyst, a synthetic zeolite catalyst, an ion exchange resin catalyst or a tetravalent alkyl ammonium salt catalyst to react with a fatty acid alkyl ester. It relates to a process for producing fatty acid ester glycerin carbonate simultaneously.

지방산 알킬에스테르는 환경에 무해한 비독성, 비휘발성의 장점 때문에 청정 디젤 연료의 첨가제로 주목을 끌고 있으나, 저온에서 침전되고 낮은 계면활성을 가지므로, 이미드, 아미드, 아민계와 같은 질소함유 분산제와 함께 널리 사용되고 있다(참조: PCT/EP 1997/05106; WO 95/33805; 미국특허 4,185,594; 미국특허 4,428,182 등). 그러나, 이런 질소함유 분산제는 NOx등의 공해물질을 배출하므로,순수한 탄화수소 및 산소만을 함유한 환경에 무해한 분산제를 개발하려는 노력이 계속되어 왔다.Fatty acid alkyl esters have attracted attention as additives for clean diesel fuels because of their non-toxic and non-volatile properties, which are harmless to the environment, but because they precipitate at low temperatures and have low surfactant activity, Widely used together (see PCT / EP 1997/05106; WO 95/33805; US Patent 4,185,594; US Patent 4,428,182, etc.). However, since these nitrogen-containing dispersants emit pollutants such as NOx, efforts have been made to develop dispersants that are harmless to the environment containing only pure hydrocarbons and oxygen.

일반적으로, 지방산 알킬에스테르는 트리글리세라이드와 알코올의 에스테르 교환반응으로 합성되나(참조: 독일특허 1,901,434; 유럽특허 301,634; 프랑스특허 1,584,584; 미국특허 3,852), 부산물인 글리세린의 비용해성(친수성)에 의해 층분리, 고체촉매 사용시 응집 등으로 반응시간이 오래 걸리고 수율이 낮은 단점이 있으므로, 실제 공정에서는 알코올의 농도를 높여 글리세린의 친유성 반응물에 대한 용해도를 높이거나 반응 후 이를 제거하는 공정을 채택하고 있다. 그러나, 이와 같은 공정으로 반응성을 높이는 것은 한계가 있으므로, 글리세린 비용해성의 문제점을 극복할 수 있는 새로운 공정의 개발이 요구되었다.Generally, fatty acid alkyl esters are synthesized by transesterification of triglycerides with alcohols (see German Patent 1,901,434; European Patent 301,634; French Patent 1,584,584; United States Patent 3,852), but the layer is formed by the insolubility (hydrophilicity) of the byproduct glycerin. Due to the disadvantage that the reaction takes a long time and yield is low due to the flocculation and the use of a solid catalyst, the actual process adopts a process of increasing the concentration of alcohol to increase the solubility of the glycerol lipophilic reactant or removing it after the reaction. However, since there is a limit to increase the reactivity in such a process, it has been required to develop a new process that can overcome the problem of glycerin insoluble.

한편, 분자내에 에스테르기, 헤테로 사이클 카보네이트의 극성 그룹들 및 지방산 탄소사슬로 이루어진 비극성 그룹을 동시에 가지고 있는 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트는 카보네이트의 높은 정전기적 인력으로 인하여, 친유성이 강하면서도 높은 계면활성을 가지는 특이한 물질로, 휘발유 및 경유등 연료에 첨가하는 경우, 분자내 극성 성분의 작용으로 윤활성이 높은 분산제 역할을 하며, 아울러, 분자 내부에 5개의 반응성 산소를 함유하고 있어 우수한 산소 첨가제로 작용하는 다기능성 분자이다. 그러나, 이 물질의 합성은 수율이 낮고, 혼합액의 응용성이 낮아, 좋은 특성에도 불구하고 현재까지 실질적으로 상용화되지 못하고 있는 실정이다(참조: 독일특허 3,937,116; 미국 특허 2,979,514; WO 93/0911).On the other hand, fatty acid ester glycerin carbonate which has an ester group, a polar group of heterocycle carbonate and a non-polar group consisting of fatty acid carbon chain in the molecule has a high lipophilic and high surface activity due to the high electrostatic attraction of the carbonate. As a unique substance, when added to fuels such as gasoline and diesel, it acts as a highly lubricating dispersant due to the action of polar components in the molecule, and also contains five reactive oxygens inside the molecule, which makes it an excellent oxygen additive. It is a molecule. However, the synthesis of this material is low in yield, low in applicability of the mixed liquor, and has not been substantially commercialized to date despite good properties (see German Patent 3,937,116; US Patent 2,979,514; WO 93/0911).

따라서, 비독성, 비휘발성의 지방산 알킬에스테르를 간단한 공정으로 효율적으로 제조할 수 있고, 낮은 계면활성의 전기 화합물의 응용을 넓히기 위하여, 환경친화적 분산제인 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트를 제조하는 기술을 개발하여야 할 필요성이 끊임없이 대두되었다.Therefore, in order to efficiently manufacture non-toxic and nonvolatile fatty acid alkyl esters in a simple process, and to expand the application of low-interactive electrical compounds, it is necessary to develop a technique for producing fatty acid ester glycerin carbonate, which is an environmentally friendly dispersant. Necessity arose constantly.

이에, 본 발명자들은 높은 수득율을 가진 비독성, 비휘발성의 지방산 알킬에스테르와 낮은 계면활성을 가진 전기 화합물을 사용하기 위해 환경친화적 분산제인 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트를 경제적으로 제조할 수 있는 기술을 확립하고자 예의 연구노력한 결과, 트리글리세라이드와 알코올간 에스테르 교환반응에 카보네이트 함유분자를 혼합하여 반응시킨 결과, 고순도, 고수율의 지방산 알킬에스테르와 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트가 동시에 제조될 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, the present inventors have made great efforts to establish a technique that can economically prepare an environmentally friendly dispersant fatty acid ester glycerin carbonate to use a non-toxic, nonvolatile fatty acid alkyl ester having a high yield and an electric compound having a low surface activity. As a result of the research, the result of reacting a mixture of carbonate-containing molecules in the transesterification reaction between triglyceride and alcohol, confirmed that high-purity, high yield fatty acid alkyl ester and fatty acid ester glycerin carbonate can be prepared at the same time, and completed the present invention. Was done.

결국, 본 발명의 주된 목적은 높은 수율과 고순도의 지방산 알킬에스테르와 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트를 동시 제조하는 방법을 제공하는 것이다.After all, the main object of the present invention is to provide a method for the simultaneous production of high yield and high purity fatty acid alkyl ester and fatty acid ester glycerin carbonate.

본 발명의 지방산 알킬에스테르와 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트의동시 제조방법은, 알코올에 트리글리세라이드와 유기 카보네이트를 1:1의 비율(w/w)로 용해시키고, 균질촉매, 합성 지오라이트 촉매, 이온교환수지 촉매 또는 4가 알킬 암모늄염 촉매를 전체 반응 혼합물에 대하여 0.01 내지 10%(w/w) 첨가하며, 알코올의 양은 트리글리세라이드에 대하여 1 내지 40배(몰비), 바람직하게는 2 내지 20배로 사용하였고, 30 내지 200℃, 바람직하게는 60 내지 120℃에서, 0.5 내지 8시간 반응시켜 지방산 알킬에스테르와 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트를 동시에 제조하는 공정을 포함한다. 이때, 알코올로서는 카르복실기, 다른 알코올기, 에폭시기 또는 에테르기를 가지는 포화 또는 불포화 탄화수소를 사용하는데, 예를 들면, 에틸 알코올, 프로필 알코올, 노말-부틸 알코올, 라우릴 알코올 또는 올레일 알코올을 사용하며, 트리글리세라이드로서는 카르복실기, 알코올기, 에폭시기, 에테르기, 숙신기, 아민기 또는 아미드기를 가지는 포화 또는 불포화 탄화수소를 사용하는데, 예를 들면, 팜유, 해바라기 기름 또는 피마자 기름를 사용하고, 또한, 유기카보네이트로서는 디알킬 카보네이트, 디페닐 카보네이트 또는 알킬렌 카보네이트를 사용한다.Simultaneous preparation method of fatty acid alkyl ester and fatty acid ester glycerin carbonate of the present invention dissolves triglyceride and organic carbonate in alcohol in a ratio of 1: 1 (w / w), homogeneous catalyst, synthetic zeolite catalyst and ion exchange resin. A catalyst or a tetravalent alkyl ammonium salt catalyst was added in an amount of 0.01 to 10% (w / w) based on the total reaction mixture, and the amount of alcohol was used in an amount of 1 to 40 times (molar ratio), preferably 2 to 20 times, relative to triglycerides, And a step of simultaneously producing a fatty acid alkyl ester and a fatty acid ester glycerin carbonate by reacting at 30 to 200 ° C, preferably 60 to 120 ° C for 0.5 to 8 hours. At this time, a saturated or unsaturated hydrocarbon having a carboxyl group, another alcohol group, an epoxy group or an ether group is used as the alcohol, for example, ethyl alcohol, propyl alcohol, normal-butyl alcohol, lauryl alcohol or oleyl alcohol, and triglycol. As the ceride, a saturated or unsaturated hydrocarbon having a carboxyl group, an alcohol group, an epoxy group, an ether group, a succinic group, an amine group or an amide group is used. Carbonate, diphenyl carbonate or alkylene carbonate.

한편, 균질촉매로는 황산, 파라-톨루엔 설포닉산, 인산, 황산아연, 황산마그네슘, 황산망간염, NaOH, KOH, EtONa, MeONa, KHCO3또는 K2CO3를 사용하며, 합성 지오라이트 촉매로서는 X형, Y형 또는 A형 지오라이트를 사용하고, 이온교환수지로서는 수소, 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 아연(Zn), 수산기(OH-), 비카보네이트(HCO3 -),HSO4 -또는 카보네이트 (CO3 2-)를 포함하는 이온교환수지를 사용하며, 4가 알킬 암모늄염은 수산기, 브롬 또는 염소 이온을 가지는 암모늄염을 사용한다.On the other hand, as a homogeneous catalyst, sulfuric acid, para-toluene sulfonic acid, phosphoric acid, zinc sulfate, magnesium sulfate, manganese sulfate, NaOH, KOH, EtONa, MeONa, KHCO 3 or K 2 CO 3 are used. using the X-type, Y-type or a-type geometry light, ion-exchange resins include hydrogen, and magnesium (Mg), manganese (Mn), zinc (Zn), hydroxyl (OH -), bicarbonate (HCO 3 -), HSO 4 - or a carbonate using an ion exchange resin containing a (CO 3 2-), and the 4-alkyl ammonium salt is used an ammonium salt having a hydroxyl group, a chlorine or bromine ion.

이하, 실시예에 의하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These examples are only for illustrating the present invention in more detail, it will be apparent to those of ordinary skill in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples in accordance with the gist of the present invention. .

실시예 1: 지방산 메틸에스테르와 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트 동시 제조 Example 1 : Simultaneous preparation of fatty acid methyl ester and fatty acid ester glycerin carbonate

냉각 환류기와 교반기를 설비한 500ml 용량의 반응기에 대두에서 추출한 트리글리세라이드 90g, 촉매인 황산(98%) 1g을 주입하였다. 이어, 메틸알코올 64g과 디메틸카보네이트 90g을 가한 후, 반응기의 온도를 90℃으로 유지하고, 메틸알코올을 환류시키며 반응을 4시간 지속시켰다. 4시간 경과후 반응을 종료시킨 다음, 반응액을 분액 깔대기에 넣고 증류수를 이용하여 촉매와 글리세린 카보네이트를 제거하여 얻어진 친유성 유기액은 황산 마그네슘으로 잔류하는 물을 제거한 후, 메틸알코올과 디메틸카보네이트를 증류시켰다. 최종 회수된 지방산 메틸에스테르를 포함한 용액은 비극성 미세관을 장착한 기체 크로마토그래피(gas chromatography) 분석기를 이용하여 순도분석을 수행하였다. 위 분석을 통하여, 72%의 트리글리세라이드가 소모되며, 회수 유기용액내의 지방산 알킬에스테르/지방산 에스테르 글리세린 카보네이트의 비(M)가 12임을 알 수 있었다.Into a 500 ml reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer, 90 g of triglyceride extracted from soybean and 1 g of sulfuric acid (98%) as a catalyst were injected. Subsequently, after adding 64 g of methyl alcohol and 90 g of dimethyl carbonate, the temperature of the reactor was maintained at 90 ° C., methyl alcohol was refluxed, and the reaction was continued for 4 hours. After 4 hours, the reaction was terminated, the reaction solution was placed in a separatory funnel, and the lipophilic organic liquid obtained by removing the catalyst and glycerin carbonate using distilled water was used to remove the residual water with magnesium sulfate, followed by methyl alcohol and dimethyl carbonate. Distilled. The solution containing the finally recovered fatty acid methyl ester was subjected to purity analysis using a gas chromatography analyzer equipped with a non-polar microtube. Through the above analysis, 72% of triglyceride was consumed, and it was found that the ratio (M) of fatty acid alkyl ester / fatty acid ester glycerin carbonate in the recovered organic solution was 12.

실시예 2-25: 촉매에 따른 트리글리세라이드의 소모율과 M의 변화 Example 2-25 Triglyceride Consumption and M Changes with Different Catalysts

촉매의 종류를 달리한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 지방산 알킬에스테르와 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트를 제조하였다. 사용된 촉매와 트리글리세라이드의 소모율과 M값의 결과는 표 1에 나타난 바와 같다.A fatty acid alkyl ester and a fatty acid ester glycerin carbonate were prepared in the same manner as in Example 1, except that the type of catalyst was changed. The results of consumption and M value of the catalyst and triglyceride used are shown in Table 1.

촉매에 따른 트리글리세라이드의 소모율과 M의 변화Changes in Triglyceride Consumption and M by Catalyst 실시예Example 촉매catalyst 트리글리세라이드소모율(%)Triglyceride Consumption Rate (%) MM 22 파라-톨루엔 설포닉 산Para-toluene sulfonic acid 7878 1313 33 인산(85%)Phosphoric Acid (85%) 6262 1212 44 황산아연염Zinc sulfate 3030 44 55 황산마그네슘염Magnesium sulfate 2626 44 66 황산망간염Manganese Sulfate 2525 33 77 제오라이트 XZeolite X 4343 77 88 제오라이트 YZeolite Y 4141 66 99 제오라이트 AZeolite A 3939 66 1010 강산이온교환수지 Lewatit CNP 80/HStrong Acid Ion Exchange Resin Lewatit CNP 80 / H 7272 1515 1111 강산이온교환수지 Lewatit CNP 80/ZnStrong Acid Ion Exchange Resin Lewatit CNP 80 / Zn 2828 66 1212 강산이온교환수지 Lewatit CNP 80/MgStrong Acid Ion Exchange Resin Lewatit CNP 80 / Mg 2727 66 1313 강산이온교환수지 Lewatit CNP 80/MnStrong Acid Ion Exchange Resin Lewatit CNP 80 / Mn 2727 66 1414 NaOHNaOH 9292 1616 1515 KOHKOH 9393 1616 1616 K2CO3 K 2 CO 3 9191 1313 1717 KHCO3 KHCO 3 9292 1414 1818 MeONaMeONa 9898 1818 1919 EtONaEtONa 9898 1818 2020 수산화 4가 암모늄Tetravalent ammonium hydroxide 9898 1818 2121 4가 암모늄염 브로마이드Tetravalent ammonium salt bromide 9595 1717 2222 강염기성 이온 교환수지 Amberlite IRA-100/OHStrong basic ion exchange resin Amberlite IRA-100 / OH 9494 1515 2323 강염기성 이온 교환수지 Amberlite IRA-100/HSO4 Strong basic ion exchange resin Amberlite IRA-100 / HSO 4 8989 1212 2424 강염기성 이온 교환수지 Amberlite IRA-100/HCO3 Strong basic ion exchange resin Amberlite IRA-100 / HCO 3 9393 1414 2525 강염기성 이온 교환수지 Amberlite IRA-100/CO3 Strong basic ion exchange resin Amberlite IRA-100 / CO 3 8888 1111

상기 표 1에서 보듯이, 염기성 촉매하에서 높은 수득율과 큰 M값을 얻었다.As shown in Table 1, a high yield and a large M value were obtained under a basic catalyst.

실시예 26-30: 알코올의 종류에 따른 트리글리세라이드의 소모율과 M값의 변화 Example 26-30 : Changes in Triglyceride Consumption and M Values According to Alcohol Types

촉매로 MeONa를 사용하고, 알코올의 종류를 달리하는 것을 제외하고는, 실시예 18과 동일한 상태에서 지방산 알킬에스테르와 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트를 제조하였다. 사용된 알코올과 트리글리세라이드의 소모율과 M값은 표 2에 나타난 바와 같다.A fatty acid alkyl ester and a fatty acid ester glycerin carbonate were prepared in the same manner as in Example 18 except that MeONa was used as a catalyst and the type of alcohol was changed. The consumption and M values of the alcohol and triglycerides used are shown in Table 2.

알코올에 종류에 따른 트리글리세라이드의 소모율과 M값의 변화Changes in Triglyceride Consumption and M Values of Different Alcohols 실시예Example 알코올의 종류Type of alcohol 트리글리세라이드의 소모율(%)Triglyceride consumption rate (%) MM 2626 에틸 알코올ethyl alcohol 9393 1515 2727 프로필 알코올Profile alcohol 9191 1313 2828 노말-부틸 알코올Normal-Butyl Alcohol 8383 1111 2929 라우릴 알코올Lauryl alcohol 6161 88 3030 올레일 알코올Oleyl alcohol 4242 44

상기 표 2에서 보듯이, 알코올의 탄화수소가 지방족일때 높은 수득율과 M값을 얻었다.As shown in Table 2, when the hydrocarbon of the alcohol is aliphatic, high yields and M values were obtained.

실시예 31-33: 트리글리세라이드의 종류에 따른 트리글리세라이드의 소모율과 M값의 변화 Example 31-33 : Changes in Triglyceride Consumption and M Values According to Types of Triglycerides

트리글리세라이드의 종류를 팜유, 해바라기 기름 또는 피마자 기름을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 18과 동일한 상태에서 지방산 알킬에스테르와 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트를 제조하였으며, 실험결과는 표 3에 나타난 바와 같다.A fatty acid alkyl ester and a fatty acid ester glycerin carbonate were prepared in the same state as in Example 18, except that palm oil, sunflower oil, or castor oil were used as the kind of triglyceride, and the experimental results are shown in Table 3.

트리글리세라이드의 종류에 따른 트리글리세라이드의 소모율과 M값의 변화Changes in Triglyceride Consumption and M Values of Triglycerides 실시예Example 트리글리세라이드의 종류Types of Triglycerides 트리글리세라이드 소모율(%)Triglyceride Consumption (%) MM 3131 팜유palm oil 9696 1616 3232 해바라기 기름Sunflower oil 9898 1818 3333 파마자 기름Perm oil 9393 1515

상기 표 3에서 보듯이, 트리글리세라이드의 종류에 관계없이 높은 수득율과 M값을 얻었다.As shown in Table 3, a high yield and M value were obtained regardless of the type of triglyceride.

실시예 34-36: 메틸 알코올의 양에 따른 트리글리세라이드의 소모율과 M값의 변화 Example 34-36 : Changes in Triglyceride Consumption and M Values According to the Amount of Methyl Alcohol

메틸 알코올의 양을 달리하는 것을 제외하고는, 실시예 18과 동일한 상태에서 지방산 알킬에스테르와 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트를 제조하였으며, 메틸알코올 양에 따른 실험결과는 표 4에 나타난 바와 같다.Except for varying the amount of methyl alcohol, fatty acid alkyl ester and fatty acid ester glycerin carbonate was prepared in the same state as in Example 18, the experimental results according to the methyl alcohol amount is shown in Table 4.

메틸 알코올의 양에 따른 트리글리세라이드의 소모율과 M값의 변화Changes in Triglyceride Consumption and M Values According to the Amount of Methyl Alcohol 실시예Example 메틸 알코올의 양Amount of methyl alcohol 트리글리세라이드 소모율(%)Triglyceride Consumption (%) MM 3434 6.4g6.4 g 3535 1.51.5 3535 32g32 g 8383 55 3636 128g128 g 9999 2222

상기 표 4에서 보듯이, 메틸 알코올의 양이 많을수록 높은 수득율과 M값을얻었다.As shown in Table 4, the higher the amount of methyl alcohol obtained a higher yield and M value.

실시예 37-39: MeONa 촉매의 양에 따른 트리글리세라이드의 소모율과 M값의 변화 Example 37-39 Changes in Triglyceride Consumption and M Values According to the Amount of MeONa Catalyst

MeONa 촉매의 양을 달리하는 것을 제외하고는, 실시예 18과 동일한 상태에서 지방산 알킬에스테르와 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트를 제조하였으며, 촉매량 변화에 따른 실험결과는 표 5에 나타난 바와 같다.Except for varying the amount of MeONa catalyst, fatty acid alkyl ester and fatty acid ester glycerin carbonate were prepared in the same state as in Example 18, and the experimental results according to the change in catalyst amount are shown in Table 5.

MeONa 촉매의 양에 따른 트리글리세라이드의 소모율과 M값의 변화Changes in Triglyceride Consumption and M Values of MeONa Catalysts 실시예Example 촉매의 양Amount of catalyst 트리글리세라이드 소모율(%)Triglyceride Consumption (%) MM 3737 없음none 22 22 3838 0.02g0.02 g 3333 44 3939 2g2 g 9898 1919

상기 표 5에서 보듯이, 촉매의 양이 많을수록 높은 수득율과 M값을 얻었다.As shown in Table 5, the higher the amount of the catalyst, the higher yield and M value were obtained.

실시예 40-41: 온도에 따른 트리글리세라이드의 소모율과 M값의 변화 Example 40-41 : Change of Triglyceride Consumption and M Values with Temperature

온도를 달리하는 것을 제외하고는, 실시예 18과 동일한 상태에서 지방산 알킬에스테르와 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트를 제조하였으며, 온도 변화에 따른 실험결과는 표 6에 나타난 바와 같다.Except for changing the temperature, fatty acid alkyl ester and fatty acid ester glycerin carbonate was prepared in the same state as in Example 18, and the experimental results according to the temperature change are shown in Table 6.

온도에 따른 트리글리세라이드의 소모율과 M값의 변화Changes in Triglyceride Consumption and M Values with Temperature 실시예Example 온도(℃)Temperature (℃) 트리글리세라이드의 소모율(%)Triglyceride consumption rate (%) MM 4040 6060 5959 88 4141 120120 9898 2020

상기 표 6에서 보듯이, 온도가 높을수록 높은 수득율과 M값을 얻었다.As shown in Table 6, the higher the temperature, the higher yield and M value were obtained.

실시예 42-44: 유기 카보네이트의 종류에 따른 트리글리세라이드의 소모율과 M값의 변화 Example 42-44 Changes in Triglyceride Consumption and M Values According to Organic Carbonate Types

유기카보네이트의 종류를 달리하는 것을 제외하고는, 실시예 18과 동일한 지방산 알킬에스테르와 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트를 제조하였으며, 유기카보네의 종류에 따른 실험결과는 표 7에 나타난 바와 같다.Except for varying the type of organic carbonate, the same fatty acid alkyl ester and fatty acid ester glycerin carbonate as in Example 18 was prepared, and the experimental results according to the type of organic carbonone are shown in Table 7.

유기 카보네이트의 종류에 따른 트리글리세라이드의 소모율과 M값의 변화Changes in Triglyceride Consumption and M Values of Organic Carbonate 실시예Example 유기 카보네이트 종류Organic Carbonate Type 트리글리세라이드의 소모율(%)Triglyceride consumption rate (%) MM 4242 디에틸 카보네이트Diethyl carbonate 9292 1616 4343 디페닐 카보네이트Diphenyl carbonate 9696 1515 4444 프로필렌 카보네이트Propylene carbonate 4343 55

상기 표 7에서 보듯이, 디에틸 카보네이트와 디페닐 카보네이트가 높은 수득율과 M값을 얻었다.As shown in Table 7, diethyl carbonate and diphenyl carbonate obtained high yields and M values.

이상에서 상세히 설명하고 입증하였듯이, 본 발명은 알코올에 트리글리세라이드와 유기 카보네이트를 용해시키고, 균질촉매, 합성 지오라이트 촉매, 이온교환수지 촉매 또는 4가 알킬 암모늄염 촉매를 첨가하여 반응시켜, 지방산 알킬에스테르와 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트를 동시에 제조하는 방법을 제공한다. 본 발명에 의하면, 비독성, 비휘발성의 지방산 알킬에스테르를 간단한 공정으로 경제적, 효율적으로 생산할 수 있으며, 계면활성이 적은 전기 화합물의 효능을 향상시키기 위해 이용되는 분산제로서 환경친화적인 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트를 동시에 제조할 수 있다.As described and demonstrated in detail above, the present invention dissolves triglycerides and organic carbonates in alcohol, and reacts by adding a homogeneous catalyst, a synthetic zeolite catalyst, an ion exchange resin catalyst or a tetravalent alkyl ammonium salt catalyst to react with a fatty acid alkyl ester. Provided are methods for the simultaneous preparation of fatty acid ester glycerin carbonate. According to the present invention, a non-toxic, nonvolatile fatty acid alkyl ester can be produced economically and efficiently in a simple process, and an environmentally friendly fatty acid ester glycerin carbonate is used as a dispersant used to improve the efficacy of an electric compound having low surfactant activity. It can be produced at the same time.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통The specific parts of the present invention have been described in detail above.

상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시태양일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.For those skilled in the art, it will be apparent that these specific descriptions are merely preferred embodiments, and thus the scope of the present invention is not limited. Thus, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (12)

알코올에 트리글리세라이드와, C1-3디알킬 카보네이트, 디페닐 카보네이트 또는 C1-3알킬렌 카보네이트인 유기 카보네이트를 1:1의 비율(w/w)로 용해시키고, 균질촉매, 합성 지오라이트 촉매, 이온교환수지 촉매 및 4가 알킬 암모늄염 촉매로 구성된 그룹으로부터 선택되는 1종을 전체 반응 혼합물에 대하여 0.01 내지 10%(w/w) 첨가하여, 30 내지 200℃의 온도에서 0.5 내지 8시간 반응시키는 공정을 포함하는 지방산 알킬에스테르와 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트의 동시 제조방법.And triglyceride in an alcohol, C 1-3 dialkyl carbonate, diphenyl carbonate, or C 1-3 alkylene carbonate of an organic carbonate. 1: dissolution in a ratio of 1 (w / w) and, homogeneous catalyst, the catalyst composite light Geo 0.01 to 10% (w / w) is added to the entire reaction mixture by adding one species selected from the group consisting of an ion exchange resin catalyst and a tetravalent alkyl ammonium salt catalyst, and reacting for 0.5 to 8 hours at a temperature of 30 to 200 ° C. Simultaneous production method of fatty acid alkyl ester and fatty acid ester glycerin carbonate comprising a step. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 알코올은 카르복실기, 다른 알코올기, 에폭시기 또는 에테르기를Alcohol is a carboxyl group, another alcohol group, an epoxy group or an ether group 가지는 포화 또는 불포화 탄화수소를 포함하는 것을 특징으로 하는Branched to include saturated or unsaturated hydrocarbons 지방산 알킬에스테르와 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트의 동시 제조방Simultaneous preparation of fatty acid alkyl esters and fatty acid esters, glycerin carbonate 법.method. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 알코올은 에틸 알코올, 프로필 알코올, 노말-부틸 알코올, 라우릴 알코Alcohols are ethyl alcohol, propyl alcohol, normal-butyl alcohol, lauryl alcohol 올 또는 올레일 알코올인 것을 특징으로 하는Characterized in that all or oleyl alcohol 지방산 알킬에스테르와 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트의 동시 제조방Simultaneous preparation of fatty acid alkyl esters and fatty acid esters, glycerin carbonate 법.method. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 트리글리세라이드는 카르복실기, 알코올기, 에폭시기, 에테르기,Triglycerides are carboxyl group, alcohol group, epoxy group, ether group, 숙신기, 아민기 또는 아미드기를 가지는 포화 또는 불포화 탄화수소를Saturated or unsaturated hydrocarbons having succinic, amine or amide groups 포함하는 것을 특징으로 하는Characterized in that it comprises 지방산 알킬에스테르와 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트의 동시 제조방Simultaneous preparation of fatty acid alkyl esters and fatty acid esters, glycerin carbonate 법.method. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 트리글리세라이드는 팜유, 해바라기 기름 또는 피마자 기름에 존재하는Triglycerides are present in palm oil, sunflower oil or castor oil 것을 사용하는 것을 특징으로 하는Characterized by using 지방산 알킬에스테르와 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트의 동시 제조방Simultaneous preparation of fatty acid alkyl esters and fatty acid esters, glycerin carbonate 법.method. 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 유기카보네이트는 디페닐 카보네이트인 것을 특징으로 하는The organic carbonate is characterized in that diphenyl carbonate 지방산 알킬에스테르와 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트의 동시 제조방Simultaneous preparation of fatty acid alkyl esters and fatty acid esters, glycerin carbonate 법.method. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 균질촉매는 황산, 파라-톨루엔 설포닉산, 인산, 황산아연, 황산마그네Homogeneous catalysts are sulfuric acid, para-toluene sulfonic acid, phosphoric acid, zinc sulfate, magnesium sulfate 슘, NaOH, MeONa, KHCO3또는 K2CO3인 것을 특징으로 하는Characterized by being calcium, NaOH, MeONa, KHCO 3 or K 2 CO 3 지방산 알킬에스테르와 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트의 동시 제조방Simultaneous preparation of fatty acid alkyl esters and fatty acid esters, glycerin carbonate 법.method. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 합성 지오라이트 촉매는 X형, Y형 또는 A형 지오라이트인 것을 특징으The synthetic zeolite catalyst is characterized in that the X-, Y- or A-type zeolite 로 하는As 지방산 알킬에스테르와 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트의 동시 제조Simultaneous preparation of fatty acid alkyl esters and fatty acid esters, glycerin carbonate 방법.Way. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 이온 교환수지 촉매는 수소, 마그네슘, 망간, 아연, 수산기, 비카보네Ion-exchange resin catalysts include hydrogen, magnesium, manganese, zinc, hydroxyl, and bicarbonate 이트 또는 카보네이트 이온을 포함하는 것을 특징으로 하는Yite or carbonate ions characterized in that it comprises 지방산 알킬에스테르와 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트의 동시 제조방Simultaneous preparation of fatty acid alkyl esters and fatty acid esters, glycerin carbonate 법.method. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 4가 알킬 암모늄염 촉매는 수산기, 브롬기 또는 염소기를 갖는 4가The tetravalent alkyl ammonium salt catalyst is a tetravalent having a hydroxyl, bromine or chlorine group 암모늄염인 것을 특징으로 하는Ammonium salt 지방산 알킬에스테르와 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트의 동시 제조방Simultaneous preparation of fatty acid alkyl esters and fatty acid esters, glycerin carbonate 법.method. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 알코올의 양은 트리글리세라이드에 대하여 1 내지 40배(몰비)인 것을 특The amount of alcohol is 1 to 40 times (molar ratio) relative to triglycerides. 징으로 하는Gong 지방산 알킬에스테르와 지방산 에스테르 글리세린 카보네이트의 동시 제조방Simultaneous preparation of fatty acid alkyl esters and fatty acid esters, glycerin carbonate 법.method.
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